最簡單的有機化合物—甲烷知識點

1、最簡單的有機化合物甲烷一、 有機化合物1. 有機化合物定義：含碳元素的化合物叫有機物。組成元素：除含碳元素外，常含有氫元素、氧元素，有些有機物還含有氮、硫、鹵素、磷等元素。2. 烴僅由碳、氫兩種元素組成的有機物稱為碳氫化合物，也稱為烴。甲烷是最簡單的烴。二、 甲烷1. 甲烷的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)(1)物理性質(zhì)：無色無味氣體、難溶于水、密度比空氣小。(2)組成和結(jié)構(gòu)：分子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式比例模型空間構(gòu)型CH4CH4正四面體(3)化學(xué)性質(zhì)：其中CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都不溶于水，除CH3Cl是氣體外，其他三種都是液體。取代反響：有機物分子中的某些原子或者原子團被其他原子或原子團所替代的

2、反響。甲烷與氯氣的取代反響條件光照，各步反響同時進行，生成物是混合物，其中HCl最多三、 烷烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)(1)通式：CnH2n2(n1)。(2)結(jié)構(gòu)特點：每個碳原子都到達價鍵飽和。烴分子中碳原子之間以單鍵結(jié)合呈鏈狀。剩余價鍵全部與氫原子結(jié)合。(3)物理性質(zhì)：隨分子中碳原子數(shù)的增加，呈規(guī)律性的變化。(4)化學(xué)性質(zhì)：類似甲烷，通常較穩(wěn)定，在空氣中能燃燒，光照下與氯氣發(fā)生取代反響。烷烴燃燒的通式為：CnH2n2O2nCO2(n1)H2O。丙烷與氯氣反響生成一氯取代物的化學(xué)方程式為CH3CH2CH3Cl2CH3CH2CH2ClHCl，或CH3CH2CH3Cl2。習(xí)慣命名法(1) 表示n10，甲、乙、

3、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸n>10，對應(yīng)漢字數(shù)字(2) 碳原子個數(shù)相同，結(jié)構(gòu)不同時，用正、異、新表示。(3) 舉例：C6H14命名為己烷，C18H38命名為十八烷，C4H10的兩種分子的命名。無支鏈時命名為正丁烷，有支鏈時命名為異丁烷。3同系物與同分異構(gòu)體(1)同系物：結(jié)構(gòu)相似，分子組成上相差一個或假設(shè)干個CH2原子團的物質(zhì)的互稱。(2)烷烴同系物：分子式都符合CnH2n2，如CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3等互稱為同系物。同系物的判斷方法判斷標準同類不同碳同類互為同系物的物質(zhì)均屬于同一類，即分子結(jié)構(gòu)相似。不同碳互為同系物的物質(zhì)碳原子數(shù)不同，即分子組成上相差一個或者假設(shè)干個C

4、H2原子團組成特點：同系物必須結(jié)構(gòu)相似，即組成元素相同，官能團種類、個數(shù)與連接方式相同。分子組成通式相同同系物相對分子質(zhì)量相差14或者14的整數(shù)倍。判斷規(guī)律一差：分子組成差一個或假設(shè)干個CH2原子團。二同：同通式，同結(jié)構(gòu)。三注意：必為同一物質(zhì)，結(jié)構(gòu)類似，化學(xué)性質(zhì)相似不完全相同。4同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體(1)同分異構(gòu)現(xiàn)象：化合物具有相同分子式，不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象稱為同分異構(gòu)現(xiàn)象。(2)同分異構(gòu)體：具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物的互稱，如正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和異丁烷。1同分異構(gòu)體的判斷一同一不同(1)一同：分子式相同，相對分子質(zhì)量相同。同分異構(gòu)體的最簡式相同，但最簡式相同的化合物不一定是同分

5、異構(gòu)體，如C2H2與C6H6。(2)一不同：結(jié)構(gòu)不同，即分子中原子的連接方式不同。同分異構(gòu)體可以是同一類物質(zhì)，也可以是不同類物質(zhì)。2烷烴同分異構(gòu)體的書寫(1)遵循原那么：主鏈由長到短，支鏈由整到散，位置由心到邊，排列同、鄰到間。(2)書寫步驟：先寫出碳原子數(shù)最多的主鏈。寫出少一個碳原子的主鏈，另一個碳原子作為甲基接在主鏈某碳原子上。寫出少兩個碳原子的主鏈，另兩個碳原子作為乙基或兩個甲基接在主鏈碳原子上，以此類推。(3)實例(以C6H14為例)將分子中全部碳原子連成直鏈作為母鏈CCCCCC從母鏈一端取下一個碳原子作為支鏈(即甲基)，依次連在主鏈中心對稱線一側(cè)的各個碳原子上，此時碳架結(jié)構(gòu)有兩種：注

6、意：不能連在1位和5位上，否那么會使碳鏈變長，2位和4位等效，只能用一個，否那么重復(fù)。從母鏈上取下兩個碳原子作為一個支鏈(即乙基)或兩個支鏈(即2個甲基)依次連在主鏈中心對稱線一側(cè)的各個碳原子上，兩甲基的位置依次相同、相鄰，此時碳架結(jié)構(gòu)有兩種：注意：2位或3位上不能連乙基，否那么會使主鏈上有5個碳原子，使主鏈變長。所以C6H14共有5種同分異構(gòu)體。3同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷(1)等效氫法：分子中有多少種“等效氫原子，其一元取代物就有多少種。同一個碳原子上的氫原子屬于“等效氫原子。如中CH3上的3個氫原子是“等效氫原子。同一分子中處于軸對稱位置或鏡面對稱位置上的氫原子屬于“等效氫原子，如CH3CH2CH2CH3分子中有2種“等效氫原子，即CH3上的氫原子和CH2上的氫原子。同一個碳原子上相同取代基上的氫原子屬于“等效氫原子，如分子中有2種“等效氫原子。(2)換元法：一種烴如果有m個氫原子可被取代，那么它的n元取代物與(mn)元取代物種類相等。例2分子式為C3H4Cl2且含有結(jié)構(gòu)的有機物的同分異構(gòu)體共有(不考慮立體異構(gòu))()A3種B4種C5種 D6種【特別提醒】 (1)在表示有機物分子的結(jié)構(gòu)時，比例模型比結(jié)構(gòu)式、球棍模型更能反映分子的真實結(jié)構(gòu)